111學測自然 第11題 詳解

層析速率 · 單選 · 題目出處：111 學年度學科能力測驗 自然考科（大學入學考試中心）

答案(C) 乙與丙在層析時，移動速率比約為 8:5看逐步解析 ↓

題目

小婷將混合染料以濾紙層析法分析，在展開液上升至停止線時終止層析。待濾紙乾燥後，觀察發現甲、乙、丙三種成分之相對位置如圖 5；並定義 Rf 值如下：

$\mathrm{Rf}=\dfrac{成分由起始線的移動距離}{同時間展開液由起始線至停止線的移動距離}$

Rf 值與該成分及展開液的特性有關，可做鑑定之用。下列敘述何者正確？
(A) 乙的 Rf 值為 0.2
(B) 甲與丙的 Rf 值，兩者相加約為 0.6
(C) 乙與丙在層析時，移動速率比約為 8:5
(D) 甲、乙、丙的分子量大小關係為甲＜乙＜丙
(E) 甲、乙、丙的 Rf 值，會隨著展開液移動距離的增加而變大

逐步解析

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   一、帶學生讀圖

   先看圖中的三個關鍵位置：起始線、停止線，以及甲、乙、丙三個斑點。題目已給出讀圖結果：甲約在起始線上方 $89\%$，所以 $\mathrm{Rf}\approx 0.9$；乙約在 $79\%$，所以 $\mathrm{Rf}\approx 0.8$；丙約在 $47\%$，所以 $\mathrm{Rf}\approx 0.5$。三者由上而下依序為甲、乙、丙。
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   二、判斷選項 A、B

   (A) 乙的 $\mathrm{Rf}$ 值為 $0.2$，與讀圖結果 $0.8$ 不符，錯。
   (B) 甲與丙的 $\mathrm{Rf}$ 相加約為 $0.9+0.5=1.4$，不是 $0.6$，錯。
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   三、判斷選項 C

   同一段時間內展開，所以移動速率比 = 移動距離比 = $\mathrm{Rf}$ 比。乙與丙的速率比約為 $0.8:0.5=8:5$，因此 (C) 正確。
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   四、判斷選項 D

   層析的分離主要看成分和展開液、濾紙之間的作用力，不能直接由 $\mathrm{Rf}$ 推出分子量大小。分子量大不一定跑得慢，分子量小也不一定跑得快，因此 (D) 錯。
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   五、判斷選項 E

   $\mathrm{Rf}$ 是比值，定義為成分移動距離除以展開液移動距離。只要是在同一條件下，展開液往上移得更遠，分子也會一起按比例前進，$\mathrm{Rf}$ 不會因為距離增加而變大，所以 (E) 錯。
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   六、結論

   本題只有 (C) 正確。

關鍵觀念：#Rf #層析 #移動速率